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老龄化加重医疗负担，干细胞移植逆转衰老及其伴随的功能障碍成为治疗领域的新方法。间充质干细胞(MSC)作为兼具再生和免疫调节功能的干细胞类型，可通过直接分化的细胞替代和细胞赋能方式促进衰老组织的再生修复。 随着现代社会进入21世纪，发展中国家人口老龄化现象欲趋严重，并加重医疗保健和社会成本的负担。1881年，科学家Weismann等发现器官性能受到组织有限的细胞分裂的影响。随后，科学家Hayflick等于1961年发现正常人体细胞具有有限的细胞复制和寿命，当细胞达到最大复制能力时，这种现象称为细胞衰老。 衰老的特征表现为细胞水平上的生物完整性的累积丧失，且其影响全身的生理功能。衰老过程的主要生物学标志包括：(1)组织再生能力的下降，内源性干细胞群的耗尽或失调；(2)细胞周期的稳定停滞及DNA累积损害蛋白质稳态、细胞功能和通信以及正常器官生理。 衰老与干细胞完整性密切相关。干细胞生物学和再生医学的主要目标之一是如何利用干细胞来逆转衰老及其伴随的功能障碍。 近来，研究证据支持的干细胞生理模型表现为：体内干细胞保持静止状态，即使在长时间静止后，其也可以响应细胞外刺激而重新激活进入细胞周期进程，分裂增殖产生未分化的后代并进一步分化形成新的细胞。凭借干细胞的自我更新能力，干细胞库可确保持续供应干细胞，并在生物体的整个生命周期内提供分化细胞。 间充质干细胞抗衰老 间充质干细胞（MSC）是一种首先在骨髓中发现的非造血干细胞群，几乎存在于所有结缔组织中，通常从躯体(包括胎儿和成人)组织中分离，如脐带、羊膜、羊水、胎盘、骨髓、血液、脂肪和牙髓等。 MSC保留体外自我复制的能力，以及分化成多种细胞谱系的潜力，如成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞和肌细胞。 SC具有很高的增殖能力和可塑性，可以分化成许多体细胞谱系，并可转移到受损组织中，促进组织再生，减少炎症并抑制衰老过程。 MSC到达受损组织后主要通过细胞替换和细胞赋能方式发挥对疾病的治疗作用。许多研究致力于研究MSC的分化潜能，以实现其原位替换受损细胞，促进各种器官组织(心脏、肾脏和肝脏）的再生修复。 衰老相关疾病严重影响老年人的身体健康，间充质干细胞在衰老相关疾病中的作用和机制研究受到越来越多的关注，国内外研究者也开展了多项相关的临床试验研究。
美国佛罗里达州迈阿密大学的科学家Hare等的研究中（上图），53例近期（1~10天）前壁心肌梗死患者接受为期6月的MSC治疗，在该研究中，与接受安慰剂的患者相比，MSC治疗患者的左心室射血分数（LVEF)增加了7.3%，心律失常事件发生率降低（治疗组为8.8%，安慰剂组为36.8%）。 MSC具有强大的免疫抑制作用，其主要组织相容性复合体(MHC)的低表达可允许同种异体MSC用于治疗，而不需要供体和受体之间的MHC匹配。
马里兰州罗克维尔干细胞研究所的科学家Victoria Florea等在国际学术期刊Circ Res. 上发表了题为Dose Comparison Study of Allogeneic Mesenchymal Stem Cells in Patients With Ischemic Cardiomyopathy (The TRIDENT Study)的临床研究。 在该研究中，30例经心内膜手术的缺血性心肌病的两组患者分别接受2×10^7个和1×10^8个的同种异体MSC治疗12月，其心肌瘢痕大小减少到相似的程度（6.4g比6.1g）；而接受1×10^8个MSC治疗患者的LVEF提高了3.7%，但接受2×10^7个MSC治疗患者的LVEF没有显著变化。到目前为止，很少发现有与MSC治疗相关的不良反应，这些优势共同解释了为什么MSC是最广泛使用的干细胞类型。 人口老龄化是中国乃至全世界当前面临的一个 主要问题，预计到2050年全世界60岁以上老年人口数量将是现在的2倍，中国60岁以上老年人口将 达到 ４． ９８ 亿［１］ 。衰老是指生物体发育成熟后随着 年龄的增加，机体在形态结构、生理功能等方面出 现一系列退行性变化的生理现象。与衰老有关的 多种疾病如神经退行性疾病、心脑血管疾病、癌 症、糖尿病等成为影响老年人身体健康的重大疾 病。机体衰老的 ９ 个分子与细胞学特征包含基因 组的不稳定、端粒耗损、表观修饰改变、蛋白质内 稳态缺失、营养感应失调、线粒体功能障碍、细胞 衰老、细胞间通讯改变和干细胞耗竭［２］ 。其中，干 细胞耗竭是衰老过程中最明显的特征。当机体内 具有再生潜能的干细胞逐渐减少后，组织的自我 更新和修复能力受到影响，从而影响其行使正常 功能。因此及时补充干细胞，增加机体细胞的增 殖和分化，从而替代、清除衰老的细胞，是抗衰老 研究的一项重要内容。 总之，很多衰老相关疾病与慢性炎性反应有关，而MSC具有强大的免疫抑制功能，能够调节体内的 炎性反应，这是其在衰老相关疾病中发挥作用的 共有机制。研究表明体外培养的MSC存在细胞 衰老及免疫调节能力降低的现象，而一些预处理方法如炎性反应因子 IＦＮ-γ 和 ＴＮＦ-α 预处理、三 维材料共培养等能够增强MSC在体内的免疫调节能力。因此探究如何增强 MSC的免疫调节能力及其在不同疾病中的治疗效果是将来研究 的热点之一。 |
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